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| Abstract No.: |
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Scheduled at:
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Tuesday, September 27, 2011, Saal E 4:25 PM
Schiffbau
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| Title: |
Schwingfestigkeitsverhalten von Bolzenschweißungen in der tragenden Schiffskonstruktion
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| Authors: |
Didi Deflor Tchuindjang* / Technische Universität Hamburg-Harburg/
Konstruktion und Festigkeit von Schiffen, Deutschland
Wolfgang Fricke / TUHH, Konstruktion und Festigkeit von Schiffen, Deutschland
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| Abstract: |
Das Lichtbogenbolzenschweißen wird in vielen Sparten der Technik angewendet. Seine einfache Handhabung ermöglicht eine hohe Produktivität und macht es attraktiv. Seit über 50 Jahren wird es in der Schiffsfertigung zur Befestigung von Ausrüstungsteilen und Hilfsvorrichtungen eingesetzt. Zur Aufnahme von Rohrschellen besteht derzeit die Absicht die Bolzen nicht wie herkömmlich an die Stege von Hollandprofilen anzubringen, sondern an die Profilwulste von durchlaufenden Decks zu schweißen. Diese neue Anordnung von Bolzen auf Profilköpfe in den hochbeanspruchten und tragenden Längsverbänden von Schiffen wirft Fragen in Bezug auf das Betriebsfestigkeitsverhalten der Schiffstruktur auf, die zur Beherrschung des Risikos der Anwendung zu klären sind. Zu diesem Zweck wurden Schwingfestigkeitsversuche im Rahmen des AiF-Forschungsvorhabens Bolzenschweißen durchgeführt. Dabei sind bei der Herstellung der Probekörper (Hollandprofile und Plattenstreifen mit aufgeschweißten Bolzen) die Bolzen- und Hollandprofilgroße und die Schweißparameter variiert worden. Mit Hilfe der aus den Versuchen ermittelten Wöhlerlinien werden die Ermüdungsfestigkeiten von Bolzenschweißungen auf Profilwulsten und auf Platten gegenübergestellt und bewertet. Zudem werden Kerbspannungsberechnungen zur Verifizierung und Erprobung des Kerbspannungskonzeptes bei dieser Nahtform durchgeführt, womit beliebige Geometrien und Belastungen bewertet werden können. Für Kerbspannungsberechnungen werden einerseits eine idealisierte Nahtform mit dem für das Kerbspannungskonzept eingeführten Referenzradius von 1 mm und andererseits real aufgemessene Nahtformen betrachtet. Durch die Variation verschiedener Nahtgeometrieparameter wird ihr Einfluss auf das Schwingfestigkeitsverhalten von Bolzenschweißungen bestimmt. Aus den Untersuchungen geht hervor, dass die Nahtgeometrie nur einen geringen Einfluss auf das Schwingfestigkeitsverhalten hat, wobei sich das Ermüdungsverhalten mit steigenden Bolzendurchmessern verschlechtert. Die Versuche zeigen eine relativ hohe Schwingfestigkeit, allerdings einen frühen Anriss und eine lange Rissforschrittsphase im Profilwulst.
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